Atât benzina, cât și motorina sunt obținute din țițeiul care a fost strivit în adâncurile planetei noastre. Ambele sunt la fel de omniprezente: motorina alimentează motoare mai mari, cum ar fi cele ale camioanelor, bărcilor și macaralelor, în timp ce benzina alimentează motoare mai mici, cum ar fi cele ale mașinilor și motocicletelor.
V-ați întrebat vreodată de ce se întâmplă acest lucru? De asemenea, ce anume face ca motorina să fie mai eficientă și mai potrivită pentru o mișcare constantă, în timp ce benzina are o putere mai mare de a accelera? Ambele tipuri de combustibili sunt importante. Fiecare are avantajele și dezavantajele sale. Înțelegerea diferenței dintre combustibili va dezvălui aceste diverse fațete și răspunsurile la întrebările de mai sus.
Petrolul brut este un amestec de hidrocarburi. Aceste molecule de hidrogen și carbon formează fie lanțuri lungi și liniare, fie inele numite compuși ciclici. Punctul de fierbere al unui lanț sau inel este proporțional cu dimensiunea sa. Acest lucru este evident, deoarece ruperea unui lanț lung și extins de molecule este mai intensă decât ruperea unui lanț de molecule mici sau puține. Putem exploata această proprietate pentru a rafina țițeiul sau pentru a separa lanțurile unul de celălalt.
Țițeiul extras este mai întâi turnat într-un cuptor gigantic. Cuptorul sau conducta este apoi încălzită. Încălzirea distilează țițeiul, iar acest proces se numește distilare fracționată deoarece, așa cum sugerează și numele, determină fracționarea țițeiului. Pe verticală, diferite regiuni ale cuptorului sunt supuse la temperaturi diferite. Temperatura, care este cea mai scăzută la capătul acestuia, crește pe măsură ce ne îndreptăm spre picioare, unde este maximă.
Lanțurile mai lungi sunt mai greu de rupt decât cele mai scurte. Prin urmare, supunerea diferitelor regiuni ale cuptorului la temperaturi diferite ne permite să extragem din petrol lanțuri și inele de carbon de diferite lungimi. Fracționarea ne permite apoi să extragem diverși combustibili din țiței, scrie Science ABC.
În partea superioară a cuptorului, se obțin lanțuri de hidrocarburi mai ușoare sau combustibili cu puncte de fierbere mai mici, de 40-205 ℃, cum ar fi GPL și benzina, în timp ce la mijloc se obțin combustibili mai densi, cu puncte de fierbere mai mari, de 250-350 ℃, cum ar fi motorina. În partea de jos a butoiului se obțin cei mai densi compuși, cum ar fi lubrifianții.
Din acest motiv un motor pe benzină poate avea putere mare de accelerare. Este o consecință a faptului că este mult mai ușoară, se aprinde mult mai repede decât o face motorina densă. Cu toate acestea, ca urmare a faptului că este mai densă, motorina conține mai multe hidrocarburi și, prin urmare, mai multă energie pe unitate de volum decât benzina.
În mod obișnuit, benzina cuprinde un lanț recurent de cel mult nouă atomi de carbon, în timp ce lanțurile care alcătuiesc motorina conțin cel puțin paisprezece atomi de carbon. Motorina nu se poate evapora la fel de repede ca benzina, dar fiind mai cleioasă (datorită texturii sale vâscoase, uleioase, este adesea numită motorină), aceasta conține doar 132 x 106 J per galon, în timp ce benzina conține 155 x 106 J (joule este unitatea de măsură pentru energie) per galon. În consecință, vehiculele alimentate cu motorină consumă mai puțin carburant decât cele alimentate cu benzină.
Cu toate acestea, chiar dacă un camion nu generează turații de neuitat, el produce un cuplu uimitor și, prin urmare, putere – capacitatea de a deplasa sarcini masive. Incapacitatea unui vehicul mai mic de a genera un astfel de cuplu herculean este atribuită motorului său. Funcționarea unui motor diesel este semnificativ diferită de cea a unui motor pe benzină.
Benzina se aprinde mai ușor decât motorina. Aprindeți un chibrit și aruncați-l într-o baltă de benzină și vedeți cum se aprinde aproape instantaneu. Din acest motiv, motoarele pe benzină utilizează bujii de aprindere. Într-un motor pe benzină, amestecul de aer și benzină este comprimat de un piston și apoi aprins de o scânteie.
Un combustibil diesel, însă, nu este atât de inflamabil. Într-un motor diesel, mai întâi se comprimă aerul și apoi se injectează motorina. Aerul comprimat arde, iar aerul dintr-un motor diesel este comprimat atât de puternic încât motorina se aprinde imediat ce este injectată.
Aprinderea constantă necesită o compresie mai mare, ceea ce produce mai multă căldură și, prin urmare, o capacitate mai mare de lucru. Aprinderea constantă are un alt avantaj: asigură că combustibilul este valorificat. Cantitatea de energie chimică transformată în energie mecanică de un motor diesel este mult mai mare decât cea transformată de un motor pe benzină. În consecință, eficiența unui motor diesel este mult mai mare decât cea a unui motor pe benzină.
Cu toate acestea, pentru a genera și susține un cuplu atât de mare, un motor trebuie să aibă o putere mare. Prin urmare, motoarele diesel sunt relativ mai robuste și mai grele. Problema este că, cu cât echipamentul este mai greu, cu atât mai mare este intensitatea vibrațiilor sale. Vibrațiile viguroase îl fac mai susceptibil la uzură. În consecință, motoarele diesel necesită, în general, mai multă întreținere decât motoarele pe benzină. În plus, motoarele diesel, ca urmare a masei lor, sunt în mod constant blocate într-un cerc vicios.
Cu o masă mare vine o rezistență mare la mișcare, sau inerție, astfel încât motorul diesel trebuie să obțină o compresie mai mare pentru a genera un cuplu mai mare pentru a mișca această masă. Cu toate acestea, pentru a genera și susține acest cuplu mai mare, are nevoie de componente și mai grele, care, desigur, îi măresc masa!
În plus, arderea motorinei produce un fum dens sau ceea ce se numește smog și funingine – particule negre generate de combustia parțială. Smogul este cel care provoacă ploile acide, în timp ce funinginea este dăunătoare pentru ochii și pielea noastră, dar, mai alarmant, se poate dovedi fatală dacă este inhalată.
Benzina este la fel de dăunătoare. Pentru că produce dioxid de carbon și monoxid de carbon în momentul arderii, benzina este catalogată ca fiind cauza principală a încălzirii globale.
Cu toate acestea, combustibilii, în ciuda reputației lor notorii, ne sunt indispensabili. Toate cele trei sectoare ale economiei și industriei – primar, secundar și terțiar – ar deveni inutile fără motorină. Acesta alimentează mașinile agricole, mașinile industriale, camioanele, macaralele, transportul public și orice altă mașină de mare anvergură pe care o puteți numi. Benzina este cea care alimentează cabinele, mașinile, bărcile mici și orice vehicul mic pe care îl puteți numi.
Foto: Depositphotos.com
